Stechmückenbekämpfung

Entwicklung eines naturschutzkonformen Konzeptes zur Stechmückenbekämpfung am Oberrhein

 

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Mit seiner einzigartigen und schützenswerten Tier- und Pflanzenwelt zählt der Oberrhein zu den 30 „Hotspots der Biodiversität“ in Deutschland. Als Auenlandschaften werden die Gebiete um den Rhein im Sommer regelmäßig überflutet und bieten damit einen national bedeutenden Lebensraum für bedrohte Arten von Amphibien, Vögeln, Fledermäusen und Libellen. Zum Schutz dieser wertvollen Landschaften wurde ein Großteil dieser Gebiete in  Schutzgebiete von nationalem und europäischem Recht eingegliedert (Vogelschutzgebiete, Naturschutzgebiete, Natura 2000 Gebiete). Eine der wichtigsten Nahrungsgrundlagen für viele der bedrohten Arten sind Insekten, allen voran Mücken (Nematocera). Mücken haben einen Entwicklungszyklus, der sich durch eine aquatische Larvenphase im Gewässer und ein terrestrisches Leben als Images auszeichnet. Die großen Mengen an periodisch auftretenden geschlüpften Insekten, wie Stechmücken, stellen nicht nur eine wertvolle Nahrungsgrundlage für aquatische und terrestrische Prädatoren, sondern auch eine Belästigung für die betroffene Bevölkerung dar. In vielen Ländern der Welt wird daher eine Stechmückenbekämpfung in temporären Feuchtgebieten durchgeführt. Zur biologischen Bekämpfung wird das bodenlebende Bakterium Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) eingesetzt, das toxisch auf die Larven des Zielorganismus Stechmücke (Culicidae) wirkt.

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In Deutschland wird Bti seit 1976 vor allem in Überschwemmungsgebieten entlang des Oberrheins zur Kontrolle von Überschwemmungsmücken verwendet. Ursprünglich wurde Bti in der Stechmückenbekämpfung in einem Bereich zwischen Speyer und Karlsruhe eingesetzt, wobei sich das behandelte Gebiet im Laufe der Jahre auf 350 km entlang des Rheins ausdehnte. Bis zu 12-mal jährlich können diese Gebiete mit Bti behandelt werden, was jedes Mal zu einer über 90%igen Reduktion der Stechmückenlarvenpopulation führt. Seit September 2013 gilt die neue deutsche Biozid-Verordnung (528/2012) und Bacillus thuringiensis subsp. israelensis Serotpye H14, Strain AM65-52 befindet sich als registrierter Alt-Wirkstoff erneut in der Überprüfung auf Risiken gegenüber Mensch, Tier und Umwelt.

Bti gilt aufgrund der hohen Selektivität als umweltfreundliche Maßnahme im Vergleich zum Einsatz von Ölen oder anderen Insektiziden, da bei empfohlener Dosis nicht mit direkten Effekten auf Organismengruppen außerhalb der Mücken zu rechnen ist. Die Wirkungsweise von Bti ist auch auf die Familie der Zuckmücken (Chironomidae) sehr ähnlich, wobei Zuckmücken in Deutschland kein Zielorganismus der Bekämpfung sind. Stech- und vor allem Zuckmückenlarven stellen in den Ökosystemen der Auen- und Feuchtgebiete eine wichtige Nahrungsgrundlage für terrestrische, aber auch weniger mobile aquatische Prädatoren dar. Der Einsatz von Bti kann daher, einhergehend mit Veränderungen im Nahrungsnetz, zu indirekten Effekten auf Nicht-Zielorganismen wie Fledermäuse, Libellen, Vögel oder Molche führen. Neueste Erkenntnisse aus der Camargue in Frankreich zeigten erstmals, dass Nicht-Zielorganismen wie Zuckmücken und auch Mehlschwalben negativ von der Bti-Anwendung beeinflusst wurden, weshalb die Umweltverträglichkeit der Bti-Behandlung nun zunehmend hinterfragt wird. Die bisherigen Erkenntnisse zur Umweltbewertung von Bti, vor allem im Hinblick auf indirekte Effekte, sind bisher nur auf einige wenige Langzeitstudien begründet, die je nach Untersuchungsgebiet ein unterschiedliches Bild zeigen. 

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Unser Forschungsprojekt verfolgte einen interdisziplinären Ansatz und setzt sich aus drei wesentlichen Teilen zusammen: einer Mesokosmenstudie, einer Feldstudie und einer sozio-ökonomischen Bewertung innerhalb der betroffenen Bevölkerung unter Anwendung von kontingenten Bewertungsmethoden. Das Ziel des Projektes war den Einfluss langjähriger Bti Behandlung auf das Nahrungsnetz in Feuchtgebieten abzuschätzen. Dabei standen besonders die nicht-stechenden Zuckmücken (Chironomidae), die von der Stechmückenbekämpfung mit Bti nicht betroffen sein sollten im Fokus. Laborexperimente zeigten eine sehr hohe Empfindlichkeit der Zuckmückenlarven auf. Auf Untersuchungsflächen im Freiland führte die Bti Behandlung zu einer mehr als 50%igen Reduktion der Dichten. Eine Veränderung der Nahrungsgrundlagen führte in Modellgewässern dazu, dass Libellenlarven auf andere Nahrung ausweichen und verstärkt Amphibienlarven fraßen, die ohne Bti Behandlung überleben würden. Bti führte bei Amphibien nicht direkt zum Tod, jedoch konnten bei direktem Kontakt oxidativer Stress nachgewiesen werden, der sich auf die Entwicklungszeit der Larven auswirkte und später Fortpflanzungsfähigkeit und Lebensdauer negativ beeinflussen kann. 

Die sozioökonomischen Umfragen in ausgewählten Städten und Gemeinden entlang des Rheins haben ergeben, dass die Hälfte der Befragten nicht wusste, dass auch in Gebieten, die zur Erhaltung der Natur geschützt sind, eine Behandlung mit dem Biozid Bti stattfindet. Angesichts der möglichen ökologischen Nebenwirkungen von Bti sind zwei Drittel der Befragten der Meinung, dass die derzeitige Praxis des Bti-Einsatzes überdacht und angepasst werden sollte. Da die großflächige Anwendung eines Biozids aus Hubschraubern in Schutzgebieten offenbar nicht mehr zum aktuellen Umweltbewusstsein vieler Menschen in Deutschland passt, sollte man die Stechmückenbekämpfung weiterentwickeln. So wäre es möglich mit spezifischen Stechmückenfallen dort zu bekämpfen, wo die stärkste Belästigung auftritt: im Garten und auf der Terrasse. Parallel kann die großskalige Biozidbehandlung in Schutzgebieten reduziert werden. Die Entwicklungen der Ökosysteme und die Meinung der Betroffenen sollte wissenschaftlich begleitet werden. 

Das Projekt "Entwicklung eines naturschutzkonformen Konzeptes zur Stechmückenbekämpfung am Oberrhein" (AZ 32608/01) wurde von der Deutschen Bundesstiftung für Umwelt (DBU) gefördert. Zudem erfolgte eine Förderung durch das Ministerium für Wissenschaft, Weiterbildung und Kultur Rheinland-Pfalz innerhalb der Forschungsinitiative "AufLand". 

Aufland und DBU

 

Eine Spezialausgabe der Uniprisma zum Projekt AufLand finden Sie hier.

 

Publikationen

 

Kästel A, Allgeier S, Brühl CA (2017) Decreasing Bacillus thuringiensis israelensis sensitivity of Chironomus riparius larvae with age indicates potential environmental risk for mosquito control. Sci Rep 7:. doi: 10.1038/s41598-017-14019-2

Allgeier S, Frombold B, Mingo V, Brühl CA (2018) European common frog Rana temporaria (Anura: Ranidae) larvae show subcellular responses under field-relevant Bacillus thuringiensis var. israelensis (Bti) exposure levels. Environ Res 162:271–279. doi: 10.1016/j.envres.2018.01.010

Theissinger K, Kästel A, Elbrecht V, et al (2018) Using DNA metabarcoding for assessing chironomid diversity and community change in mosquito controlled temporary wetlands. Metabarcoding Metagenomics 2:e21060. doi: 10.3897/mbmg.2.21060